建筑電氣與建筑物在設計施工中協調探討

林維靖

（廣州遠洋建設實業公司，廣東 廣州 510610）

建筑電氣設計中所涉及的各類管線將越來越多，對防雷、防電磁脈沖等保護措施的要求也越來越高，因此作為設備設計中的一部分，建筑電氣設計與其他專業特別是與結構專業之間的協調、配合應該得到相應的重視。

1利用建筑中的結構鋼筋進行防雷與接地在《建筑防雷設計規范》（GB50057-94）中，多次提到在防雷設計時，首先要考慮到的是充分利用建筑物自身的技術特性，以及一切可以利用的已經存在的資源，將這些作為防雷裝置的一部分，有待改進的地方再行引進新的設備。這樣的設計方案，最大限度的利用了資源，最大限度的節省的資金，必然帶來相應的社會效益和經濟效益。那么相應的金屬又是如何具體的運用的呢，這就需要對每一個環節的特性等進行詳細的數據研究和分析：

1.1 屋面結構與接閃器

以往的防雷針設計只有技術和效果兩個方面的研討，但是隨著目前建筑材料使用的多種多樣，建筑形式復雜多變，對于避雷針的整體要求也開始變得復雜和高難度。而且，人們對于外觀的近乎完美的追求，也給避雷針的設計帶來了相當大的難度。突出屋面的塔樓、樓梯間等也均通過鋼筋混凝土柱或構造柱與下層結構相連。因此，當利用建筑本身的鋼筋作為接閃器時，在結構鋼筋連接的關鍵部位如柱內鋼筋與梁鋼筋綁扎點處進行焊接，即可滿足形成電氣通路的要求。另外，有些常見的我們容易忽視的，比如廣告牌、旗桿、太陽能熱水器等都是特別容易出現故障部位，對于這部分的避雷設計尤其要留意和關注。由于上述金屬物通常通過膨脹螺栓固定在屋面板上，或固定于素混凝土基礎上，故需通過可靠的電氣連接使其形成電氣通路。突出屋面的非金屬物，按GB50057-94第3.3.2條規定應安裝接閃器并與屋面防雷裝置連接。

1.2 利用混凝土柱、墻主筋作為防雷引下線

不同結構形式的各類建筑中均設有一定數量的鋼筋混凝土柱，如在砌體結構中設置的構造柱，在混凝土結構中設置的框架柱、剪力墻等，柱中鋼筋直徑按《建筑物抗震設計規范》GB50011-2010第7.3.2條規定磚混結構中構造柱縱向鋼筋最小為4@12，在框架結構中框架柱配筋通常采用Φ14以上螺紋鋼筋均可滿足GB50057-94中第3.3.5及4.2.1條要求。柱中鋼筋的連接形式通常采用綁扎連接、焊接和機械連接，按照《電氣（GB50169-92）規定，避雷引下線的連接為搭接焊接，搭接長度為圓鋼直徑的6倍，因此，不允許用螺紋鋼代替圓鋼作搭接鋼筋。

1.3 計算機房等設備房間防雷擊的處理

目前，隨著計算機和網絡通信技術的高速發展，計算機網絡系統對雷擊的防護要求越來越高。由于對雷擊的防護措施不力或存在認識上的偏差，往往起不到應有的防護效果，機房遭受到雷擊頻繁發生。特別是在雷雨季節，計算機網絡系統的一些電子電氣設備受到雷擊的侵害，有些遭雷擊而燒毀，造成巨大經濟損失。計算機網絡系統的防雷防護要引起足夠重視，做到有備無患，對防雷設施進行整改，做好整體防護措施，才能更好地維護機房的安全運行。雷電對設備的破壞主要有兩類。第一類是直擊雷的破壞,即雷電直擊在建筑物或設備上,使其發熱燃燒和機械劈裂破壞；第二類是感應雷的破壞，即雷電的第二次作用。強大的雷電磁場產生的電磁效應和靜電效應使金屬構件和電氣線路產生高至數十萬伏的感應電壓，危機建筑物、設備甚至人身安全。

防雷接地在雷擊的情況下，會有很大的電流通過流入大地,雷電流的幅值一般在數kA至數百kA，接地極及其附近的大地電位將產生瞬時高電位。如果在防雷接地極較近處有其它接地系統的接地極（接入端）,就會產生干擾。所以,防雷接地與其它接地應嚴格分開,并保持一定的的距離，一般需大于20m。在雷電頻繁區域,應裝設浪涌電壓吸收裝置。

計算機房如果設在有防雷設施的建筑中,可不再考慮防雷接地。但如果在這種已有防雷裝置的建筑物上再架設計算機網絡通信接入設備,如衛星接收天線、微波接收天線或紅外接收天線等設備，則必須另外敷設通信設備防雷接地。機房接地系統其實不能單獨自成一個獨立的系統，必須要與建筑物的防雷與接地系統形成一個整體。

2電氣管線的預埋與結構布置

電氣管線的預埋是建筑安裝工程中的重要部分，其特點是根數多，平面布置復雜，特別是在墻體中的垂直預埋管線和在樓板中的水平預埋管線由于削弱了結構構件截面，對結構構成一定影響。預埋前必須經行相關因素的整體評估，綜合考量各種可能引發事故的因素，選擇最合理的預埋方式和途徑。

2.1 垂直預埋管線在結構墻體中的敷設

當垂直預埋管線埋設于在鋼筋混凝土柱或者鋼筋混凝土剪力墻中時，敷設方法相對簡單，僅需將線路套管改為鋼管，并與結構鋼筋綁扎固定，防止在澆筑振搗混凝土時偏位。結構墻體的形式主要有砌體結構中的承重墻及混凝土結構中的填充墻。

2.1.1 在砌體結構承重墻上的埋設。首先，在砌體結構中不允許開設水平及斜向通槽，水平預埋管線通常埋設于每層圈梁中；其次，不宜在墻體中穿行暗線或預留、開鑿溝槽，無法避免時應采取必要的措施或按削弱后的截面驗算墻體的承載力“。當采用空心磚或混凝土空心砌塊時，也有一種方法是利用砌體中的孔洞埋設管線，按GB50003-2001中第6.2.14條注”對受力較小或未灌孔的砌塊砌體，允許在墻體的豎向孔洞中設置管線。

2.1.2 在混凝土結構填充墻上的預埋。混凝土結構中的填充墻僅承擔墻體本身的自重，常用的有加氣混凝土砌塊、粉煤灰混凝土空心砌塊等，此類材料的特點是強度低，自重輕，即使發生破壞對主體結構也無影響。因此，在填充墻上的預埋僅僅需要考慮抗裂、隔聲等因素，在填充墻上開槽不宜超過墻體厚度的一半。

2.2 水平預埋管線在結構樓板中的埋設

結構上樓蓋主要有預制裝配式樓蓋、現澆混凝土樓蓋以及無梁樓蓋、肋形板樓蓋、疊合板樓蓋等，由于前兩種形式較為常見，這里僅針對預制裝配式和現澆混凝土樓蓋兩種形式加以討論。

2.2.1 水平預埋管在預制裝配式樓蓋中的埋設。預制裝配式樓蓋包括預制雙向預應力大樓板和預制預應力空心板，通常使用的是預應力混凝土空心板。當管線沿板縫布置時，由于通常板縫寬度為20~30mm，預埋管線會導致灌縫難以密實，可與結構專業商量采取40~50mm板縫，在板縫中附加一根@12鋼筋加以解決。

2.2.2 水平預埋管線在現澆混凝土樓蓋中的埋設。電氣管線在現澆板中的平面布置方式較為靈活，但應注意不宜將管線在現澆板內交叉，也不可并排布置，同時按照相關的規定，敷設在鋼筋混凝土現澆樓板內的電線管最大外徑不宜超過板厚的1/3。這些問題處理不當都會帶來一系列的復雜突發性事故。

結束語

以上的分析都是局限在建筑層面的設想和構思，當然，在實際的操作和運用當中，還會面對許多的客觀的因素和影響，導致理論的研發與實際的操作之間的誤差，這就需要相關施工人員，結合其他的技術部門，綜合考量各個方面的因素，把電子設備完美的運用到建筑物的設計當中去，提高建筑物質量的同時，保證電氣設備發揮最大功效。

[1]馬健.建筑電氣行業蓬勃發展[J].中國房地產報，2003-08-27.

[2]李敬榜.建筑電氣設計中的安全性和節能性分析[J].職業，2011-07-15.